氟代碳酸乙烯酯行业现状

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1、氟代碳酸乙烯酯行业现状一、 电解液添加剂功能概述功能添加剂是最经济、高效提升电池性能的方法，通过少量添加剂的筛选和配比，可以大幅度提高电解液的性能，是近年来锂离子电池电解液领域研究的核心方向。按照作用机理，添加剂可分为成膜添加剂、高电压保护添加剂、低温添加剂、安全添加剂（包括阻燃添加剂和防过充添加剂），这些添加剂可以帮助电池实现高能量密度、长循环寿命、高倍率性能、宽温度适用范围以及高安全性，这也是目前市场追求的重点。碳酸亚乙烯酯（VC）和氟代碳酸乙烯酯（FEC）是目前市场中较为主流的添加剂，两者占电解液添加剂市场的份额接近60%。常见的电解液添加剂还有1，3-丙烷磺酸内酯（1，3-PS）、乙烯

2、基代碳酸乙烯酯（VEC）和双（氟代磺酰）亚胺锂（LiFSI）等，也兼具提升安全性能、电化学性能和高低温性能的优势，LiFSI还替代六氟磷酸锂作为锂盐使用。目前主流添加剂工艺相对复杂，如VC需通过碳酸乙烯酯两步法工艺得到粗产品，该过程不仅操作复杂时间长，得到的VC产率低并需进一步纯化才能满足工业需求。因此，目前市售VC价格较昂贵。此外FEC、1，3-PS、VEC工艺的操作和反应条件要求较高，其中1，3-PS和LiFSI均实现了相对温和的生产工艺，但整体产率仍相对较低，目前最高约70%。二、 锂电池电解液添加剂行业发展趋势随着终端产品例如新能源汽车对锂电池的能量密度、倍率性能、循环寿命等性能不断提

3、出更高要求；3C产品对锂电池的小型轻量化、高温稳定性、充电效率和安全性方面的标准愈发严格；储能领域需要更多大容量、低成本、高效率、长寿命的大规模集中或分布式储能设备及系统以匹配数量日益增多的新建新能源发电设施等，电解液添加剂作为最经济有效提升电池性能的材料，将对新能源锂电池未来在更多先进领域的广泛应用起到关键作用，新型添加剂的开发与应用有望进一步提升锂电池的综合性能。多功能添加剂为同时具有两种以上改良功能的添加剂，此类添加剂能够从多方面改善锂电池物化性能，能够显著降低锂电池成本、提升锂电池性能，是未来电解液添加剂研究开发的主要方向。部分多功能添加剂已经成熟应用并成为电解液主要添加剂之一，例如V

4、C、FEC能够形成SEI膜保护电极之外，还能够降低低温环境下的电池内阻，提升电池的低温性能，同时也对电池循环性能有所提升；12-冠醚-4在PC溶剂体系中能够增加锂离子导电性的同时还能够抑制锂离子与溶剂分子在电极界面的反应，对SEI膜进行进一步优化。根据目前电解液体系的发展状况，在保证电解液电导率的前提下，能够形成优秀SEI膜且拥有其他附加改良效果的多功能添加剂将是近阶段锂离子电池跨越式发展的前提，也是未来行业主要关注与投入的重点。锂电池电化学性能的不断提高在加强了终端用户使用体验的同时也一定程度上带来了更高的安全性风险，强化锂电池安全稳定性能的添加剂自石墨体系锂电池投入实际应用起就是研究领域关

5、注的重点。由于目前锂电池主流电解液体系中通常会加入DMC、DEC等链状碳酸酯用于降低电解液粘度、提高锂离子运输效率，其挥发性高、闪点较低的特性是导致锂电池存在安全隐患的主要因素之一，当锂电池发生过充、短路等情况时会造成电解液溶剂与电极发生附加反应并大量放热，导致锂电池的燃烧或爆炸。随着高电压、高能量密度锂电池生产技术逐渐成熟并投入使用，高电压下的大功率充放电过程将进一步加大电池自身的电化学反应放热量，提高电池发生过热、自燃的风险。如何开发使用高闪点、导电率高且不易燃的阻燃添加剂、防过充添加剂等新型安全添加剂也将成为新型添加剂的研发重点之一。随着新能源汽车行业在补贴退坡政策的引导下逐步实现市场化

6、，新能源汽车的市场渗透率亦不断提高，为占据更多市场份额，业内竞争也不断加剧，各大车企需要动力电池拥有更高的续航能力、充放电效率以加强产品竞争力。为实现锂电池性能突破技术瓶颈并得到进一步跃升，新电解液、电极体系的开发与应用是必然趋势，部分高性能锂电池体系亦需要更高比例的添加剂使用量来加强产品稳定性与安全性，添加剂生产企业需要尽快研发投产新型添加剂以及更新添加剂配方以适应锂电池技术体系的更新换代。目前，国内外已经开始对酰胺基电解液、双氟磺酰亚胺锂盐（LiFSI）、三炔丙基磷酸酯（TPP）、锂金属负极等新型溶剂、电解质、添加剂及电极材料开展研究。未来下游生产厂家对电解液添加剂的选择将会更加丰富，需求

7、量将不断提高，市场前景广阔。综上，未来电解液添加剂行业将以下游终端产品需求为基础进行产业技术升级，新型添加剂的开发将对新能源锂电池未来在更多先进领域的广泛应用起到关键作用，电解液添加剂的市场规模亦会伴随新能源锂电池的快速发展而持续增长，发展前景广阔。三、 中国电解液添加剂行业现状随着电解液添加剂应用终端需求量的不断上升，以及主流电池对电解液添加剂的使用比例的提高，中国电解液添加剂出货量增长迅速。根据数据显示，2014-2020年中国电解液出货量呈现逐年上升的趋势，到2020年中国电解液出货量达到16140吨，同比增长4084%。受电解液上游原材料价格大幅上涨影响，添加剂价格降幅减缓，带动整体市

8、场规模大幅上涨。消费锂电池需求增长带动中国电解液出货量迅速提升，也使得电解液添加剂市场规模上涨。根据数据显示，到2020年中国电解液添加剂行业市场规模上升至245亿元。预计2022年将达到314亿元的市场规模。从全球范围来看，日本三菱、宇部、三井、和光纯药、硝子、韩国天宝等有自己合成和生产添加剂，但是海外企业基本只生产除VC、FEC和PS等常规添加剂之外的新型添加剂。从产量来看，全球电解液添加剂产量主要集中在中国，中国企业在全球电解液添加剂行业所占的市场份额达到8608%。其中江苏华盛是全球第一大电解液添加剂生产企业，2020年市场份额占比达到2089%。近年来，我国添加剂生产企业对主流电解液

9、添加剂VC和FEC产能有限，现有合计约15000吨添加剂产能，预计短期内增量有限。长期来看，添加剂规划产能规模较大，其中江苏华盛在现有年产能5000吨（3000吨VC和2000吨FEC）的基础上新规划6000吨VC和3000吨FEC产能，苏州华一拟新增10000吨FEC产能。而新产能的设计投产周期平均约两年，产能可能存在无法及时补足的问题，供应紧张将持续到2022年。2020年，排名第一的为江苏华盛，凭借其在VC和FEC产品领域的领先优势，国内市场占有率约为243%；瀚康化工在国内市场占有149%的份额，排名第二；苏州华一和青木高新，其国内市场份额分别为81%和59%；浙江天硕被天赐材料收购后

10、，产能逐步释放，2020年国内市占率为56%，出货量占比不断提升。由于添加剂成分复杂、纯度要求高，难仿制，且国家对其环保和安全要求比较高，因此成为电解液主要技术壁垒之一。目前添加剂研发总体落后于电解液需求，且小众添加剂不仅有专利保护，而且生产难度大，目前添加剂在LFP电解液和三元电解液中的成本占比分别为10%和20-25%。三元电解液中添加剂的成本占比相较铁锂产品更高，主要系三元电池热稳定性较差，需要增加电解液添加剂种类和用量来提升安全性。随着下游电池客户能量密度提升的需求带来三元电池的高镍高电压趋势，而功能添加剂作为最经济、有效提升电池性能的材料，通过少量的功能添加剂组合便可大幅度提高电解液

11、及电池的性能，在锂电池及电解液产业中的重要性将继续提升。LiFSI可作为新型锂盐和新型添加剂，具备更优的高、低温性能和导电性，可以弥补六氟的部分性能缺陷，但由于成本较高、工艺较复杂，还未形成对六氟的替代，目前产业中主要将LiFSI作为添加剂加入电解液，主要搭配LiPF6以改善电池的常温循环、高温循环、倍率和低温性能。2020年，中国LiFSI的实际出货量约为1000吨，主要生产企业包括康鹏、天赐、宏氟、如鲲等，海外企业主要为天宝、触媒等企业。目前业内正在尝试使用LiFSI作为新型电解质以替代LiPF6，同时也在探索将LiFSI应用于全固态电池。随着工艺的改善以及企业大规模布局实现的成本控制，预

12、计未来对LiFSI的用量比例将会提升，一旦替代LiPF6作为电解质，其在2025年的需求量或将快速上升到8万吨左右。届时具备六氟、LiFSI自产能力的电解液企业盈利能力优势将进一步放大。四、 电解液添加剂行业中游分析随着新能源汽车的快速发展，动力电池产量大幅增减，带动电解液出货量迅速增长。数据显示，我国电解液出货量由2016年的98万吨增长至2021年的441万吨，年均复合增长率为351%，预计2022年中国电解液出货量将达55万吨。数据显示，我国锂电池电解液市场竞争格局中，按出货量来看，天赐材料市场份额占比最大达293%。其次为新宙邦占比达176%，国泰华荣占比达147%。从我国电解液主要消

13、费地区来看，华东、中南地区占据我国电解液绝大部分市场，其占比分别为5385%、3698%，西南地区、华北地区、东北地区、西北地区占比分别为738%、145%、018%、016%。五、 电解液添加剂行业电解液添加剂是电解液的重要组成部分，随着锂电池产业和新能源汽车等下游行业规模的不断扩大，全球电解液添加剂需求量不断扩大，出货量稳步提升。数据显示，2020年，全球锂电池电解液添加剂产量达164万吨，2016-2020年复合年均增长率达165%，预计2022年将达219万吨。从全球电解液添加剂企业市场份额来看，江苏华盛是VC和FEC市场领先的供应商之一，2020年在全球市场占有率中排名第一，市场占有

14、率达2089%。瀚康化工、苏州华一、荣成青木、浙江天硕市场占有率分别为1285%、693%、507%、480%。六、 电解液行业上游分析近年来，新能源汽车市场空间的扩大带动EC、DMC等主流电解液溶剂需求快速增长。数据显示，中国电解液溶剂需求量由2016年的6万吨增长至2020年的207万吨，年均复合增长率为363%，预计2022年我国电解液溶剂需求量将达265万吨。六氟磷酸锂是电解液的核心物质，是锂离子电池电解液中最重要的溶质且能与各种正负极材料匹配。随着新能源汽车销量的增长，六氟磷酸锂的需求量快速上升。2020年锂离子电池所需的六氟磷酸锂达24万吨，预计2025年锂离子电池所需的六氟磷酸锂

15、约104万吨，其中动力电池需要约54万吨。从六氟磷酸锂产能分布来看，目前国内六氟磷酸锂产能为565万吨/年，CR4为55%，产能集中度较高。天赐材料、江苏新泰、多氟多产能较高，占比分别为21%、14%、11%。必康股份、森田新能源占比均为9%。七、 电解液添加剂行业的发展情况和发展趋势电解液添加剂一般不参与锂电池的电极反应，但可以大幅定向改善电解液的各项性能，帮助锂电池实现高能量密度、长循环寿命、高倍率性能、宽温度适用范围以及高安全性的优良特性，是锂电池电解液不可缺少的组成部分。目前电解液添加剂在全部电解液中的质量占比约为5%，具有用量小、改良效果显著的特点。电解液添加剂的配比研究以及新型添加剂的研发与应用已经成为决定添加剂生产企业市场竞争力的核心技术之一。不同类型的电解液添加剂能够对电池的不同性能进行定向改良，目前市场主流添加剂基于不同功能可分为成膜添加剂、过充保护添加剂、高低温性能改良剂、酸性中和剂及阻燃添加剂等。成膜添加剂凭借其优异性能成为锂电池电解液主要添加剂，其中碳酸亚乙烯酯（VC）与氟代碳酸乙烯酯（FEC）为最常用的成膜添加剂。